滚筒洗衣机脱水控制方法及滚筒洗衣机与流程

1.本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种滚筒洗衣机脱水控制方法及滚筒洗衣机。


背景技术：

2.滚筒洗衣机在进行脱水过程中，需要对洗衣机内部负载的偏心量进行检测，根据偏心量的大小选择不同的脱水转速。目前滚筒洗衣机的运动主要是通过洗衣机外筒后侧的电机直驱的方式，或者电机通过皮带和带轮减速传动的方式，驱动滚筒洗衣机内筒进行旋转运动，内筒的刚度支撑结构主要是位于外筒后侧的轴承结构，这种类似悬臂梁的结构，导致在负载偏心存在且高速旋转(通常为转速大于400rpm)过程中，偏心在洗衣机的内筒前侧产生更大的力矩，即在同样偏心量下，偏心位置在内筒前的振动噪音比在内筒后的振动噪音更大。因此为降低滚筒洗衣机在脱水过程中的振动噪音，根据不同偏心位置选择不同的脱水转速是有必要的。
3.偏心位置在研究与论述过程中，可以将滚筒洗衣机的偏心位置的设为通过空间等效合成为在某一位置的单偏心位置，如前、中、后偏心位置；还可以设为将负载等效合成在滚筒洗衣机内筒中对角位置分布的对角偏心。现存的大多负载偏心检测方法主要是依靠于滚筒洗衣机转速波动，在不同的偏心量下，滚筒洗衣机转速波动是不一样的，在偏心较大的情况下，转速波动大，偏心较小的情况下，转速波动小。但是，这种依靠检测转速波动识别偏心量大小的方法只能实现平面内的偏心量识别，实际上，滚筒洗衣机的内、外筒结构是一套复杂的立体空间结构，该方法无法有效识别洗衣机偏心在洗衣机内筒中具体位置，也不能实现根据偏心位置控制脱水转速实现降低振动噪音的功能。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种滚筒洗衣机脱水控制方法，通过对滚筒洗衣机偏心位置的有效识别，结合偏心量的检测，有效控制滚筒洗衣机的转速，降低洗衣机高速脱水噪音。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.第一方面，本发明提供了一种滚筒洗衣机脱水控制方法，包括：根据滚筒洗衣机的外筒的前端振动位移和后端振动位移获取所述滚筒洗衣机的负载偏心位置和偏心量；
7.根据所述负载偏心位置和所述偏心量控制所述滚筒洗衣机的脱水转速；或
8.根据所述负载偏心位置、所述前端振动位移和所述后端振动位移控制所述滚筒洗衣机的脱水转速。
9.在一些实施例中，所述根据滚筒洗衣机的外筒的前端振动位移和后端振动位移获取所述滚筒洗衣机的负载偏心位置和偏心量包括：
10.获取所述前端振动位移在所述外筒的切线方向的第一最大振动位移分量；以及
11.获取所述后端振动位移在所述外筒的切线方向的第二最大振动位移分量；
12.将所述第一最大振动位移分量和所述第二最大振动位移分量进行对比，根据对比结果识别所述滚筒洗衣机的负载偏心位置。
13.在一些实施例中，所述将所述第一最大振动位移分量和所述第二最大振动位移分量进行对比，根据对比结果识别所述滚筒洗衣机的负载偏心位置包括：
14.若所述第一最大振动位移分量大于所述第二最大振动位移分量，则将所述负载偏心位置识别为前偏心；
15.若所述第一最大振动位移分量小于所述第二最大振动位移分量，则将所述负载偏心位置识别为后偏心；
16.若所述第一最大振动位移分量与所述后端振动位移上的所述最大振动位移分量在预设误差范围内相同，则将所述负载偏心位置识别为中偏心。
17.在一些实施例中，所述将所述第一最大振动位移分量和所述第二最大振动位移分量进行对比，根据对比结果识别所述滚筒洗衣机的负载偏心位置包括：
18.获取所述第一最大振动位移分量和所述第二最大振动位移分量之间的比值；
19.若所述比值大于第一预设常数，则所述负载偏心位置识别为前偏心；
20.若所述比值小于第二预设常数，则所述负载偏心位置识别为后偏心；
21.若所述比值位于由所述第一预设常数与所述第二预设常数作为端点值所形成的常数范围内，则将所述负载偏心位置识别为中偏心。
22.在一些实施例中，所述将所述第一最大振动位移分量和所述第二最大振动位移分量进行对比，根据对比结果识别所述滚筒洗衣机的负载偏心位置包括：
23.获取所述第一最大振动位移分量和所述第二最大振动位移分量之间的差值；
24.若所述差值大于第三预设常数，则所述负载偏心位置识别为前偏心；
25.若所述差值小于第四预设常数，则所述负载偏心位置识别为后偏心；
26.若所述差值位于由所述第三预设常数与所述第四预设常数作为端点值所形成的常数范围内，则所述负载偏心位置识别为中偏心。
27.在一些实施例中，所述根据所述负载偏心位置和所述偏心量控制所述滚筒洗衣机的脱水转速包括：
28.查找所述偏心量位于的偏心量范围；
29.根据所述偏心量范围以及所述负载偏心位置获取所关联的脱水转速，根据所述脱水转速对所述滚筒洗衣机进行控制。
30.在一些实施例中，所述查找所述偏心量位于的偏心量范围之前，所述方法还包括步骤：
31.根据预设的负载惯量对所述偏心量范围进行修正，得到修正后的偏心量范围。
32.在一些实施例中，所述根据所述负载偏心位置、所述前端振动位移和所述后端振动位移控制所述滚筒洗衣机的脱水转速包括：
33.查找所述前端振动位移位于的前端振动位移范围以及查找所述后端振动位移位于的后端振动位移范围；
34.根据所述前端振动位移范围、所述后端振动位移范围以及所述负载偏心位置获取所关联的脱水转速，根据所述脱水转速对所述滚筒洗衣机进行控制。
35.第二方面，本发明还提供一种滚筒洗衣机，包括：滚筒洗衣机本体，所述滚筒洗衣
机本体包括外筒；
36.第一振动传感器，位于所述外筒的前端，用于检测所述外筒的前端振动位移；
37.第二振动传感器，位于所述外筒的后端，用于检测所述外筒的后端振动位移；
38.控制器，分别与所述第一振动传感器和所述第二振动传感器电连接，用于执行如上所述的方法，对所述滚筒洗衣机的脱水转速进行控制。
39.第三方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
40.由上述技术方案可知，本发明至少具有如下优点和积极效果：
41.本发明中，通过在滚筒洗衣机的外筒的前端和后端设置振动位移传感器，比较滚筒洗衣机外筒上设置的不同振动位移传感器的振动位移大小，实现偏心在内筒中位置的判断，进一步结合滚筒洗衣机的偏心量检测，根据偏心量与负载偏心位置获取对应的脱水转速对滚筒洗衣机进行脱水控制，降低滚筒洗衣机在高速脱水时的噪音。
附图说明
42.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
43.图1是一实施例中一种滚筒洗衣机的结构框图；
44.图2是一实施例中负载偏心位置的结构框图；
45.图3是一实施例示出的一种滚筒洗衣机脱水控制方法流程图；
46.图4是图3对应实施例的步骤s310的流程图；
47.图5是图3对应实施例的步骤s330的流程图；
48.图6是图3对应实施例的步骤s331的流程图。
49.附图标记说明如下：
50.1、窗口；2、门封；3、外筒；4、内筒；5、箱体；61、第一振动传感器；62、第二振动传感器；7、吊簧；8、电机；9、减振器；10、控制器。
51.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
52.首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，虽然本发明的洗涤剂盒组件是结合洗衣机的情形来描述的，但这并不是限制性的，本发明的洗涤剂盒组件还可以应用于其他需要添加洗涤剂的清洗设备上，如洗碗机等。
53.其次，需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
54.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.图1为本实施例中一种滚筒洗衣机的结构图，该滚筒洗衣机包括滚筒洗衣机本体，滚筒洗衣机本体包括外筒3、内筒4、箱体5、吊簧7、电机8、减振器9，以及安装在箱体5上的窗口1，窗口1与外筒3通过门封2连接；内筒4位于滚筒洗衣机外筒3的内部，并通过传动机构与电机8连接；外筒3通过吊簧7和减振器9与箱体5连接；
56.本实施例中门封2通常是橡胶材料，当然也可以是其他的诸如塑料、弹性体材料，此处不进行具体限定。
57.该滚筒洗衣机还包括第一振动传感器61、第二振动传感器62、控制器10；第一振动传感器61位于外筒3的前端(靠近门封2的位置)，用于检测外筒3的前端振动位移，第二振动传感器62位于外筒3的后端，用于检测外筒3的后端振动位移，控制器10，分别与第一振动传感器61、第二振动传感器62电连接，用于接收第一振动传感器61、第二振动传感器62后获取的前端振动位移和后端振动位移，控制器10一方面通过负载偏心量检测方法得到偏心量，另一方面通过前端振动位移和后端振动位移获取滚筒洗衣机的偏心位置，然后根据偏心量与偏心位置得到脱水转速，对滚筒洗衣机的脱水进行控制。
58.本实施例中的负载偏心位置包括前偏心、中偏心、后偏心，其结构图可参考图2，具体地，将滚筒洗衣机中的负载空间等效合成在某一位置的单偏心，当等效合成在内筒4前端(靠近门封2的位置)为前偏心，等效合成在内筒4后端为后偏心，等效合成位于内筒4中间区域位置为中偏心。
59.该滚筒洗衣机的控制器10通过电机控制装置驱动洗衣机电机8旋转，同时，通过第一振动传感器61、第二振动传感器62将滚筒洗衣机外筒3的振动位移信息反馈至控制器10，控制器10根据脱水控制方法控制洗衣机转速，从而降低滚筒洗衣机的振动噪音。
60.本实施例中公开的滚筒洗衣机，通过在其外筒的前端和后端设置振动位移传感器获取外筒的前端振动位移和后端振动位移，然后通过控制器接收前端振动位移和后端振动位移并比较得到滚筒洗衣机的内筒中的负载偏心位置，同时，控制器结合滚筒洗衣机的偏心量检测，根据偏心量与负载偏心位置获取不同负载偏心位置和偏心量下的对应的脱水转速，对滚筒洗衣机进行脱水控制，从而有效降低滚筒洗衣机在高速脱水时的噪音。
61.图3是一示例性实施例示出的一种滚筒洗衣机脱水控制方法，其应用于上述滚筒洗衣机，尤其可用于上述滚筒洗衣机的控制器10。具体地，如图3所示，该滚筒洗衣机脱水控制方法包括：
62.步骤s310：根据滚筒洗衣机的外筒的前端振动位移和后端振动位移获取所述滚筒洗衣机的负载偏心位置和偏心量；
63.滚筒洗衣机的类悬臂梁结构会使得滚筒洗衣机在高速旋转时，偏心位置为前偏心时的振动噪音比后偏心时的振动噪音更大，本实施例中引入负载偏心位置的具体检测，从负载偏心位置与偏心量两方面着手对脱水转速进行控制。
64.负载偏心位置通过前端振动位移和后端振动位移的比较确定，步骤s310中，通过
第一振动传感器61、第二振动传感器62获取前端振动位移和后端振动位移；第一振动传感器61、第二振动传感器62可以为能检测振动位移的任意传感器，此处不进行具体限制。
65.具体地，第一振动传感器61、第二振动传感器62在滚筒洗衣机转速处于低速区(通常小于400rpm)时会产生x、y、z三个方向的振动位移，此处x、y、z方向可参考图2中的标记，x方向为滚筒洗衣机内筒4的轴中心方向(即正面对滚筒洗衣机窗口1时，内筒4的贯穿线)，y方向为外筒3旋转时的切线方向，z方向为滚筒洗衣机的竖直方向(同样为正面对滚筒洗衣机窗口1时，滚筒洗衣机的竖直方向)。
66.偏心量的获取可以通过在低转速阶段检测电机转速波动或通过前端振动位移和后端振动位移的大小实现，当然也可通过其他方法检验得到，此处不做具体限制。
67.第一振动传感器61、第二振动传感器62分别获取滚筒洗衣机外筒3的x、y、z三个方向的前端振动位移和后端振动位移。
68.步骤s330：根据所述负载偏心位置和所述偏心量控制所述滚筒洗衣机的脱水转速；或
69.步骤s331：根据所述负载偏心位置、所述前端振动位移和所述后端振动位移控制所述滚筒洗衣机的脱水转速。
70.在一些实施例中，如图4所示，步骤s310包括：
71.步骤s410：获取所述前端振动位移在所述外筒的切线方向的第一最大振动位移分量；
72.步骤s430：获取所述后端振动位移在所述外筒的切线方向的第二最大振动位移分量；
73.步骤s450：将所述第一最大振动位移分量和所述第二最大振动位移分量进行对比，根据对比结果识别所述滚筒洗衣机的负载偏心位置。
74.本实施例中获取前端振动位移、后端振动位移在外筒3切线方向(y方向)上的最大振动位移分量为第一最大振动位移分量、第二最大振动位移分量，然后通过比较第一最大振动位移分量、第二最大振动位移分量识别所述滚筒洗衣机的负载偏心位置。
75.在一实施例中，步骤s450可通过以下方法识别负载偏心位置：比较第一最大振动位移分量与第二最大振动位移之间的大小。
76.具体地，若所述第一最大振动位移分量大于所述第二最大振动位移分量，则将所述负载偏心位置识别为前偏心；若所述第一最大振动位移分量小于所述第二最大振动位移分量，则将所述负载偏心位置识别为后偏心；若所述第一最大振动位移分量与所述后端振动位移上的所述最大振动位移分量在预设误差范围内相同，则将所述负载偏心位置识别为中偏心。
77.在一些实施例中，步骤s450可通过以下方法识别负载偏心位置：根据第一最大振动位移分量与第二最大振动位移之间的比值识别负载偏心位置。
78.具体地，首先获取所述第一最大振动位移分量和所述第二最大振动位移分量之间的比值；若所述比值大于第一预设常数，则所述负载偏心位置识别为前偏心；若所述比值小于第二预设常数，则所述负载偏心位置识别为后偏心；若所述比值位于由所述第一预设常数与所述第二预设常数作为端点值所形成的常数范围内，则将所述负载偏心位置识别为中偏心。
79.第一预设常数大于第二预设常数，一具体实施例中，第一预设常数大于1，第二预设常数小于1。
80.在另一些实施例中，步骤s450还可通过以下方法识别负载偏心位置：根据第一最大振动位移分量与第二最大振动位移之间的差值识别负载偏心位置。
81.具体地，获取所述第一最大振动位移分量和所述第二最大振动位移分量之间的差值；若所述差值大于第三预设常数，则所述负载偏心位置识别为前偏心；若所述差值小于第四预设常数，则所述负载偏心位置识别为后偏心；若所述差值位于由所述第三预设常数与所述第四预设常数作为端点值所形成的常数范围内，则所述负载偏心位置识别为中偏心。
82.第三预设常数大于第四预设常数。
83.在步骤s310得到负载偏心位置与偏心量的过程中，需进行振动位移实时检测，并根据振动位移大小进行保护判断，当位移过大时，触发保护，需要重新进行负载抖散；当位移检测值未触发保护时，再根据偏心量和偏心位置确定洗衣机目标脱水转速。
84.一实施例中，触发保护过程为：当负载偏心位置为前偏心时，如果第一最大振动位移大于第一预设保护常数，则触发位移保护，即降低转速；当负载偏心位置为后偏心时，如果第二最大振动位移大于第二预设保护常数，则触发位移保护；当负载偏心位置为中偏心时，如果第一最大振动位移大于第一预设保护常数或第二最大振动位移大于第二预设保护常数，就触发位移保护，第一预设保护常数和第二预设保护常数可根据实际需求设定，此处不做具体限制。
85.本实施例中可通过步骤s330或步骤s331来控制所述滚筒洗衣机的脱水转速。
86.通过步骤s330控制滚筒洗衣机的脱水转速，在一些实施例中，如图5所示，步骤s330包括：
87.步骤s510：查找所述偏心量位于的偏心量范围；
88.步骤s530：根据所述偏心量范围以及所述负载偏心位置获取所关联的脱水转速，根据所述脱水转速对所述滚筒洗衣机进行控制。
89.本实施例中，根据滚筒洗衣机偏心量及负载偏心位置确定滚筒洗衣机的脱水转速，不同的脱水转速对应不同的负载偏心位置与偏心量，通过查找步骤s310中得到的偏心量位于的偏心量范围，根据该偏心量位于的偏心量范围以及负载偏心位置可得到脱水转速。
90.如一具体实施例中，脱水转速设为4个等级，分别为：第一转速、第二转速、第三转速、第四转速，第一转速为1300
‑
1500rpm；所述第二转速为1100
‑
1300rpm；所述第三转速为900
‑
1100rpm；所述第四转速为700
‑
900rpm，当然也可以设为其他多个等级脱水转速，不同的等级的脱水转速数值也可设为其他数值，此处不具体限制。
91.当不区分负载的大小即惯量的大小时，直接通过查找偏心量位于的偏心量范围，再根据负载偏心量得到脱水转速，其偏心量
‑
负载偏心位置
‑
脱水转速的关系可参考表1：
[0092][0093]
表1
[0094]
当考虑负载的惯量时，先对偏心量位于的范围进行修正，引入修正系数k，考虑负载的贯量时偏心量
‑
负载偏心位置
‑
脱水转速的关系可参考表2：
[0095][0096]
表2
[0097]
通过步骤s331控制滚筒洗衣机的脱水转速，在一些实施例中，如图6所示，步骤s331包括：
[0098]
步骤s610：查找所述前端振动位移位于的前端振动位移范围以及查找所述后端振动位移位于的后端振动位移范围；
[0099]
步骤s630：根据所述前端振动位移范围、所述后端振动位移范围以及所述负载偏心位置获取所关联的脱水转速，根据所述脱水转速对所述滚筒洗衣机进行控制。
[0100]
本实施例中，通过前端振动位移范围以及查找所述后端振动位移位于的后端振动位移范围，结合偏心位置获得脱水转速。
[0101]
一实施例中，同样设定如上所述的4中脱水转速等级以及各等级对应的脱水转速，其前端(后端)振动位移
‑
负载偏心位置
‑
脱水转速的关系可参考表3；其中，d11，d12，d13，d14为前偏心位置下，第一振动传感器的判定数值；d21，d22，d23，d24为后偏心位置下，第二振动传感器的判定数值；d31，d32，d33，d34为中间偏心位置下，第一振动传感器或第二振动传感器振动位移传感器的判定数值。
[0102][0103]
表3
[0104]
根据步骤s510
‑
s530或步骤s610
‑
s630确定目标脱水转速后，滚筒洗衣机的电机根据脱水速度进行脱水控制，在整个脱水控制过程中，振动保护，其方式也可参照步骤s310中
获取负载偏心位置与偏心量时的振动保护，即预设保护常数，当转速过快时，降低转速。
[0105]
在示例性实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上任一实施例中的滚筒洗衣机脱水控制方法。
[0106]
需要说明的是，本技术实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，eprom)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(compact disc read
‑
only memory，cd
‑
rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本技术中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本技术中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
[0107]
虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。